專利名稱：環(huán)己烷氯化法制取n-環(huán)己基硫代酞酰亞胺的制作方法
N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺(簡稱防焦劑CTP)
分子式C14H15O2SN防焦劑CTP是橡膠加工過程中防止焦燒的行之有效的添加劑，橡膠參考資料1974第6期73頁中報道防焦劑CTP可用于天然橡膠和合成橡膠，加入少量的防焦劑CTP就能有效地防止膠料發(fā)生早期硫化(即焦燒)，防焦劑CTP已被廣泛地應用于橡膠加工生產(chǎn)過程中，特別是近代橡膠加工工藝向著高溫高速方向發(fā)展的過程中，膠料的焦燒是橡膠加工過程中經(jīng)常發(fā)生的問題，防焦劑CTP的應用可以滿足工藝上的要求，對防止膠料的焦燒起到了一定的作用，對膠料的硫化特性和硫化膠性能無不良影響，并能改善未硫化膠料的貯存穩(wěn)定性。美國工業(yè)導報1976年第20期26-34頁報道1970年美國孟山都公司首先合成防焦劑CTP并投產(chǎn)，商品名稱為PVI.Fr1，500，844(1976)中報道制取防焦劑CTP的方法是以環(huán)己硫醇或環(huán)己醇為原料制取CTP的中間體，其反應方程式為
采用上述方法有如下不足之處1、環(huán)己硫醇有奇嗅味。
2、用環(huán)己醇和鹽酸為原料合成氯代環(huán)己烷時環(huán)己醇和鹽酸用量的克分子比為1∶4，過量的鹽酸帶來了三廢污染和設備腐蝕問題。
3、以環(huán)己醇為原料制取氯代環(huán)己烷時是以ZnCl2為催化劑，使操作過程復雜化，且加大了成本。
4、以環(huán)己醇或環(huán)己硫醇為原料合成氯代環(huán)己烷收率較低，只有30-40%，且環(huán)己醇價格較貴。
本發(fā)明的目的是為了解決腐蝕問題，解決對環(huán)境污染問題，簡化工藝，降低成本，提高原料轉化率及收率。
本發(fā)明是采用環(huán)己烷為原料制取CTP的。本發(fā)明是按下述方法實現(xiàn)的首先使原料環(huán)己烷在氯化反應罐中于50-90℃下與氯氣進行氯化反應制得氯代環(huán)己烷，再與二硫化鈉在二硫化釜中反應制得二環(huán)己基二硫化物，反應方程式如下
二環(huán)己基二硫化物在氯化反應罐中于10-40℃下與氯氣進行氯化反應，得到環(huán)己基硫氯化物，再與鄰苯二甲酰亞胺在縮合反應罐中于40-80℃下進行縮合反應得到N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺(即防焦劑CTP)。其反應方程式如下
工藝流程如圖所示
本發(fā)明的特點是1、環(huán)己烷經(jīng)氯化反應生成氯代環(huán)己烷，沒參與反應的環(huán)己烷經(jīng)蒸餾回收后循環(huán)使用。
2、本發(fā)明中二環(huán)己基二硫化物的氯化工序和縮合工序采用同一種溶劑，簡化了工藝流程，使后處理簡單方便，易于操作。同時也有利于溶劑的回收和循環(huán)利用，有利于降低成本。而老工藝是兩個工序分別使用兩種不同的溶劑。
3、所得防焦劑CTP色澤為淡黃白色。
實例1第一部分取100毫升環(huán)己烷于反應器中在50-90℃下通氯氣進行氯化反應生成氯代環(huán)己烷，用氣相色譜分析氯代環(huán)己烷的含量達到70%以上時，即可停止反應，一般在反應兩小時后，環(huán)己烷的轉化率可達70%以上，反應物料精餾回收沒參與反應的環(huán)己烷，生成的氯代環(huán)己烷與硫化堿以1∶0.5-0.7克分子的比例加入適量的水做溶劑進行二硫化反應生成二環(huán)己基二硫化物，分層去掉水相物，蒸餾除去前餾份而得純凈的二環(huán)己基二硫化物，收率90%，含量98%。
第二部分1、氯化取1克分子的二硫化物與1-1.2克分子的氯氣首先進行氯化反應，在10-40℃下反應8-15分鐘生成環(huán)己基硫氯化物。
2、縮合在三口瓶中加入2克分子的鄰苯二甲酰亞胺，加適量甲苯溶劑，將氯化所得的環(huán)己基硫氯化物與堿溶液加入三口瓶中，于40-80℃下縮合反應2小時后，將縮合反應液移到漏斗中靜止分層，分出水相物，將含有CTP的油相物減壓蒸餾除去甲苯溶劑，回收的溶劑循環(huán)使用。將濃縮后含CTP的溶液在0-20℃下加沸程70-90℃的氣油，使CTP結晶析出，經(jīng)抽濾，干燥后即得成品CTP，收率85%，產(chǎn)品為乳白色晶體，含量99%。
權利要求
1.N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺(簡稱防焦劑CTP)的制備方法，其特征在于采用環(huán)己烷為原料，于50-90℃下，用氯氣進行氯化反應制取氯代環(huán)己烷，沒轉化的環(huán)己烷蒸餾回收后循環(huán)使用，氯代環(huán)己烷與二硫化鈉反應制取二環(huán)己基二硫化物時，氯代環(huán)己烷與二硫化鈉用量的克分子比為1∶0.5-0.7，二環(huán)己基二硫化物在10-40℃下與氯氣反應制取環(huán)己基硫氯化物，二硫化物和氯氣的克分子比為1∶1-1.2，二環(huán)己基二硫化物與鄰苯二甲酰亞胺縮合制取CTP時的最佳克分子比為1∶1，最佳反應溫度為40-80℃，二環(huán)己基二硫化物的氯化和縮合工序均使用同一種溶劑，可以是苯、甲苯、二甲苯，制得的CTP粗品用70-90℃沸點的汽油于0-20℃下，重結晶。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征是制取環(huán)己基二硫化物時，氯代環(huán)己烷與二硫化鈉的最佳克分子比為1∶0.5。
3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征是制取環(huán)己基硫氯化物時，二硫化物和氯氣用量的最佳克分子比為1∶1。
4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征是二環(huán)己基二硫化物的氯化和縮合時使用的最佳溶液為甲苯。
全文摘要
環(huán)己烷氯化法制取N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺防焦劑CTP的化N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺簡稱防焦劑CTP。結構式為防焦CTP是橡膠加工過程中防止焦燒的行之有效的添加劑，它已廣泛地應用于橡膠加工生產(chǎn)過程中，對防止膠料的焦燒起到了一定的作用。
文檔編號C07D209/32GK1059906SQ90106379
公開日1992年4月1日 申請日期1990年9月18日 優(yōu)先權日1990年9月18日
發(fā)明者包光英, 周敬忠, 史寶珠, 肖娟, 張仁寶 申請人:沈陽化工學院